©
Marino Gatto
e
Renato Casagrandi
(2003)
Dispense del corso di Ecologia
Dispense del corso di Ecologia
Marino Gatto e Renato Casagrandi
Politecnico di Milano
Anno Accademico 2008-2009
Dipartimento di Elettronica e Informazione,
Politecnico di Milano
Via Ponzio, 34/5 - 20133 Milano - Fax: 02.2399.3412.
e-mail: [gatto,casagran]@elet.polimi.it
Indice
Ringraziamenti
Introduzione
La Terra: un pianeta speciale
Che cosa è l'ecologia?
Problemi e metodi dell'ecologia
Importanza pratica dell'ecologia e problemi attuali
Nozioni di base
Fondamenti di geografia fisica
Climatologia
La temperatura della superficie terrestre
Profilo di pressione e struttura generale dell'atmosfera
La circolazione dell'atmosfera e degli oceani
Fondamenti di biologia
Che cosa è la vita
La struttura della cellula e il DNA
Cicli cellulari e riproduzione
La biodiversità
La classificazione degli organismi
L'ecosistema
Che cosa è un ecosistema
Struttura degli ecosistemi
Due esempi: lo stagno e la foresta
Produzione e decomposizione negli ecosistemi
Produzione primaria
Produzione secondaria
La decomposizione
Ecologia di una singola popolazione
Introduzione allo studio delle popolazioni
La stima dell'abbondanza delle popolazioni naturali
Metodi di misurazione e campionamento
Il metodo di cattura-marcatura-ricattura
Popolazioni malthusiane
Demografia: concetti elementari
L'equazione di bilancio
Un esempio: la dinamica della cavalletta (
Chorthippus brunneus
)
Un problema proposto: la dinamica della cinciallegra (
Parus maior
)
Tasso finito di crescita
Come stimare il tasso finito di crescita da dati di abbondanza
Il modello di crescita malthusiana nel caso continuo
Comportamento del modello malthusiano per popolazioni a riproduzione continua
Popolazioni strutturate per età o per taglia
Curve di sopravvivenza e di fertilità
Probabilità di sopravvivenza
Tasso netto di riproduzione
Il grafo di vita
Matrice di Leslie
Proprietà del modello di Leslie
Modelli a stadi di sviluppo: matrice di Lefkovitch
Popolazioni con dipendenza da densità
Forme e modi della dipendenza da densità
Il modello logistico
Comportamento del modello logistico: studio qualitativo...
...e sue soluzioni: simulate e analitiche
Il modello di Beverton-Holt
Natura dei modelli a tempo discreto per popolazioni regolate
Il diagramma di Moran
Dinamiche caotiche: il modello di Ricker
Comportamenti del modello di Ricker: equilibri, cicli...
La struttura trofica degli ecosistemi
Reti alimentari e piramidi ecologiche
Flussi di energia e di materia negli ecosistemi
Catene e reti alimentari
Piramidi ecologiche e bilanci energetici
Consumatori e risorse, prede e predatori
Risorse limitanti nelle comunità acquatiche e terrestri
I modelli consumatori-risorsa
Modello di Lotka-Volterra
Risposta funzionale del consumatore
Risposta funzionale di tipo 1
Risposta funzionale di tipo 2
Risposta funzionale di tipo 3
Il modello del chemostato con risposta funzionale
I flussi di materia
Bilanci biogeochimici
Il ciclo del carbonio
L'effetto serra e il riscaldamento globale
La circolazione dei tossici negli ecosistemi
Bioconcentrazione
Biomagnificazione
Conservazione degli ecosistemi e biodiversità
La biodiversità
Quante specie ci sono?
Misurare la biodiversità
Esempi di gradienti di diversità
Biogeografia delle isole
Il processo di perdita di biodiversità
Le minacce alla biodiversità
Alterazione, perdita e frammentazione degli habitat
Introduzione di specie esotiche e di organismi geneticamente modificati
Il valore della biodiversità e le conseguenze della sua perdita
Conservare la biodiversità
Bibliografia
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Marino Gatto
e
Renato Casagrandi
(2003)
Dispense del corso di Ecologia